■謝一致
(福建省第一公路工程公司,泉州 362000)
隨著城市化建設(shè)進(jìn)程,反復(fù)開挖、反復(fù)修建地下管線,已造成城市道路的痼疾,嚴(yán)重影響到市容市貌和交通安全。借鑒發(fā)達(dá)國家經(jīng)驗(yàn),修建綜合管溝集中布設(shè)地下管線已被社會(huì)各界所認(rèn)同。隨著國力的增強(qiáng),市政建設(shè)的快速發(fā)展,綜合管溝因其具有直埋管線無法比擬的優(yōu)點(diǎn),成為城市現(xiàn)代化建設(shè)與改造的潮流和趨勢,不僅在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市和現(xiàn)代化高科技園區(qū)大量興建,而且在國內(nèi)很多二線城市、區(qū)縣也已經(jīng)開始規(guī)劃和興建。綜合管溝屬于地下結(jié)構(gòu)物,因地質(zhì)復(fù)雜,施工工序繁多,工程質(zhì)量要求高,為減少對市民干擾和提高城市形象,施工工期一般都相當(dāng)緊張。綜合管溝采用鋼模臺(tái)車施工,具備施工進(jìn)度快、砼外觀質(zhì)量好、施工標(biāo)準(zhǔn)化程度高等優(yōu)點(diǎn),是解決質(zhì)量與工期最有效方法之一,也必將成為綜合管溝施工必需配置的設(shè)備之一。
平潭福平大道綜合管溝線路里程長度為5175m。標(biāo)準(zhǔn)單箱雙室綜合倉凈寬4.9m,凈高3.2m,電力倉凈寬2.2m,凈高3.2m。中腹板砼厚度為35cm,外(邊)腹板、頂板、底板厚度均為40cm。綜合倉內(nèi)設(shè)置給水管、通信、中水管、直接飲用水管,電瓶車檢修和巡查通道;電力倉內(nèi)設(shè)置中壓和高壓電力纜線。位于頂板一定距離設(shè)有:通風(fēng)口、投料口,在起訖點(diǎn)設(shè)車輛進(jìn)出口(采用電瓶車,垂直升降裝置進(jìn)出),均可作為人員進(jìn)出口,相鄰口之間最遠(yuǎn)距離200m。共同溝橫斷面見圖1。
圖1 共同溝橫斷面圖(單位:cm)
綜合管溝根據(jù)綜合倉和電力倉空間尺寸分別設(shè)計(jì)鋼模臺(tái)車。鋼模臺(tái)車主要由臺(tái)車骨架、鋼模板、行走裝置、側(cè)向螺桿、豎向油缸和水平油缸及支撐系統(tǒng)等組成。鋼模板分為頂模和內(nèi)側(cè)模,外側(cè)模大多采用竹膠板;內(nèi)側(cè)模與頂模之間采用銷軸連接,鋼模板厚度均為5mm,模板之間采用螺栓連接,背面采用槽鋼加固。頂模的調(diào)整依靠支腿下的油缸和千斤頂完成,手動(dòng)頂升油缸行程為30cm;側(cè)模通過側(cè)向螺桿與臺(tái)車骨架連接,以水平油缸(行程20cm)和調(diào)整絲桿來支撐側(cè)墻內(nèi)膜;外側(cè)模采用木模(或鋼模板)用三節(jié)式止水螺桿與內(nèi)側(cè)鋼模對拉,并支撐于拉森樁或圍護(hù)樁上。行走裝置的動(dòng)力系統(tǒng)是電機(jī)依靠齒輪傳動(dòng)完成行走。臺(tái)車軌距為270cm 和130cm,臺(tái)車鋼軌33kg/m,電動(dòng)行走(自帶剎車),臺(tái)車1 立柱用中翼H 型鋼340×250 制作,并且焊接一體性,大大增強(qiáng)了強(qiáng)度和穩(wěn)定性。綜合管溝鋼模臺(tái)車設(shè)計(jì)示意圖見圖2。
鋼模臺(tái)車設(shè)計(jì)主要技術(shù)參數(shù)見表1。
圖2 綜合管溝鋼模臺(tái)車設(shè)計(jì)示意(單位:cm)
表1 鋼模臺(tái)車主要技術(shù)參數(shù)
行走就位、立模、澆筑、脫模四個(gè)步驟,反復(fù)循環(huán)就可完成鋼模臺(tái)車的整個(gè)施工作業(yè)。
鋼模臺(tái)車施工分為:
(1)鋪設(shè)鋼軌:在綜合管溝底板上,測量控制軌道中心線與箱室中心線不大于2cm。
(2)鋼模臺(tái)車行走:脫模之后,松開卡塊,啟動(dòng)行走電機(jī),即可行走。
(3)在施工完成的綜合管溝底板上將臺(tái)車整體移動(dòng)至待澆筑倉位,搭接長度控制在5~10cm 時(shí),用塞木塞住前后輪防止臺(tái)車縱向移位。經(jīng)測量,兩軌道中心線與箱室中心線誤差在2cm 以內(nèi),鎖定行走裝置。
(1)操作液壓系統(tǒng)手動(dòng)換向閥手柄,使豎向油缸上升。調(diào)整鋼模臺(tái)車使其搭接端與頂模吻合,另一端經(jīng)測量調(diào)整到設(shè)計(jì)標(biāo)高后,將底部基礎(chǔ)千斤頂旋出撐在鋼軌上并旋緊,以確保臺(tái)車的整體承重。
(2)操作手動(dòng)換向閥手柄,使邊模油缸撐出,粗調(diào)鋼模臺(tái)車邊模板至預(yù)定位置。旋側(cè)模絲桿推動(dòng)內(nèi)側(cè)模板到指定位置。
(3)用止水拉桿使內(nèi)側(cè)模與已安裝的外側(cè)模對拉,使邊腹板墻身形成整體。
(4)外側(cè)模支撐加固。
(5)安裝端頭模板:端頭模板由于面積較小,采用小型鋼模板。
(1)砼采用砼運(yùn)輸車運(yùn)送,泵車泵送入模。
(2)砼澆筑宜先澆筑中腹板,后澆筑邊腹板,循環(huán)進(jìn)行,高差不大于50cm。
(3)頂板砼表面宜采取二次抹漿,加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),以利防水施工和達(dá)到防水效果。
(1)在達(dá)到拆模時(shí)間后,拆掉側(cè)向千斤頂和堵頭板。
(2)操作手動(dòng)換向閥手柄,控制邊摸油缸。使鋼模板臺(tái)車邊模板脫離襯砌面,在油缸行程許可的情況下,可盡量內(nèi)收增大托膜間隙。
(3)操作手動(dòng)換向閥,控制豎向油缸。使鋼模板臺(tái)車頂模脫離砼表面約10~20cm。油缸收縮時(shí),必須分次收縮,切忌一次性強(qiáng)制脫模。
(4)脫模時(shí),在操作液壓系統(tǒng)的同時(shí),安排人員在前后左右查看模板運(yùn)動(dòng),防止出現(xiàn)碰撞和運(yùn)動(dòng)干涉等現(xiàn)象,遇到模板與砼間粘結(jié)力過大時(shí),可以臨時(shí)使用絲杠輔助脫模。
(5)外側(cè)模因不要等待頂板砼達(dá)到75%,可提前拆模。
(6)拆模后,鋼模板臺(tái)車外表面需涂抹脫模劑,以減少脫模時(shí)的表面粘結(jié)力。
(1)進(jìn)度分析:采用鋼模臺(tái)車立模與采用滿堂支架安模相比,滿堂支架在模板安裝與拆除時(shí)需進(jìn)行支架的拆除和搭設(shè),而采用鋼模臺(tái)車進(jìn)行模板支撐時(shí),只需要推移臺(tái)車就位即可。實(shí)踐中證明采用鋼模臺(tái)車立模比采用滿堂支架架安模在每個(gè)施工段節(jié)段可以節(jié)約2~3 個(gè)工作日,采用鋼模臺(tái)車施工每個(gè)月能完成6 個(gè)施工節(jié)段,比滿堂支架增加2 個(gè)施工節(jié)段,施工進(jìn)度提高30~50%,大大縮短施工工期。
(2)成本分析:鋼模臺(tái)車雖然一次性投入費(fèi)用較大,但對于線路較長的綜合管溝因不需要更換模板,完工后可作為施工設(shè)備轉(zhuǎn)租或鋼鐵收購,而模板周轉(zhuǎn)次數(shù)有限,需重復(fù)更換新模板,累加費(fèi)用更高。在勞力上,鋼模臺(tái)車可節(jié)省勞力2/5 左右。對于線路較短的綜合管溝,采用簡易鋼模臺(tái)車,也可達(dá)到鋼模臺(tái)車功效。
(3)質(zhì)量分析:使用鋼模臺(tái)車在砼平整度、相鄰板接縫、砼外觀等等,支架模板是無法比擬的。
綜合管溝設(shè)計(jì)大都為多倉矩形箱室,箱室空間尺寸大小不一,各地地質(zhì)千差萬別,基坑開挖有明挖(外側(cè)模可設(shè)計(jì)為門架式鋼模臺(tái)車)和支護(hù)開挖兩種形式,以致從箱室到外側(cè)模的鋼模臺(tái)車設(shè)計(jì)受到一定制約。矩形箱室鋼模臺(tái)車結(jié)構(gòu)和使用原理大致相同,升降量和水平橫移量取決于綜合管溝箱室倒角設(shè)計(jì)值,由于箱室空間較小,大多還存在一定不足,實(shí)用性需進(jìn)一步優(yōu)化和改進(jìn)。如鋼模臺(tái)車側(cè)模下端宜設(shè)在底板上20~30cm 處,一是滿足設(shè)計(jì)要求,二是有利于臺(tái)車升降。在滿足剛度和穩(wěn)定性條件下,為使臺(tái)車結(jié)構(gòu)更加合理科學(xué)、作業(yè)空間適宜、操作靈活便捷,在臺(tái)車結(jié)構(gòu)、升降系統(tǒng)、水平橫移系統(tǒng)、外側(cè)模安拆方法等方面達(dá)到最佳設(shè)計(jì),有待更深入的研究;以及在線路較短的綜合管溝設(shè)計(jì)簡易鋼模臺(tái)、組合式鋼模臺(tái)車還有待進(jìn)一步探討。
綜合管溝應(yīng)用鋼模臺(tái)車施工,不僅提高了施工效率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,也提高了綜合管溝混凝土機(jī)械化施工程度,加快了施工進(jìn)度,更重要的是大大提高了綜合管溝工程質(zhì)量。對于較長綜合管溝,也節(jié)約了施工成本。可作為類似工程如引水工程箱涵、地鐵工程、地下巷道工程參考。
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